核醫療作為核技術與醫學及相關學科結合的產物，是核技術應用一個重要的細分領域，也是現代醫學重要的組成部分。核醫療主要有兩方面應用：一是核醫學成像，包括單光子發射斷層成像(SPECT) 和正電子斷層成像(PET)，能夠在對人體不產生創傷的前提下獲得組織或器官分子水平的信息，是實現心腦血管病、神經退行性疾病、癌癥等重大疾病早期診斷的重要手段;二是放射治療 ，主要是利用放射性同位素產生的α、β、γ射線和各類X射線治療機或加速器產生的X射線、電子束、質子束及其他粒子束等對腫瘤 等病變組織進行治療。從產業鏈來看，核醫療產業鏈的上游是醫用放射性同位素及其前體原材料穩定同位素、核醫療裝備關鍵零部件的原料端，中游是放射性藥物、醫用放射源、核醫療裝備的產品端，下游是核特色醫療的服務端。
▲ 中核海德威的自動化生產線
醫用放射性同位素主要依賴進口。目前，常用于臨床診斷和治療的醫用放射性同位素主要有8種，包括99Mo、125I、131I、14C、18F、90Y、89Sr、177Lu等。根據世界經合組織(OECD)報告，歐美日等發達國家99Mo市場已趨于飽和，年增長率僅為0.5%，而印度、中國等新興國家將以每年5%以上的速度增長。目前，除了中國工程物理研究院利用綿陽堆生產的131I能夠滿足國內20%的市場需求，177Lu和89Sr有小量供應之外，其他反應堆生產的醫用放射性同位素均依賴于進口。
放射性藥物產業發展預期態勢良好。近年來，我國放射性藥物產業發展態勢良好，2018年市場規模達到44億元，2014~2018年期間年復合增長率超過15%。隨著國家經濟社會的發展、國內醫療水平的提高，核醫學顯像技術的廣泛應用和靶向放射性藥物的強大臨床潛力將進一步推動我國放射性藥物的臨床應用需求，預計2025年市場規模將超過128億元人民幣，復合增長率超過16%。盡管我國放射性藥物產業近年來實現了快速發展，但相比于發達國家，在產品種類和市場規模方面仍存在一定差距。產品種類方面，我國批準的放射性藥物有30余種，目前正在使用的有32種，近十年來只有3種放射性藥物獲批上市;相較而言，美國批準的放射性藥物有70余種，近十年來有10余種放射性藥物獲批上市。市場規模方面，2018年全球放射性藥物市場中美國占比55%，歐洲占比25%，中國占比僅為12%，未來有較大發展空間。
關鍵醫用放射源實現國產化。因國際醫用60Co原料供應緊張，多年來國內的60Co伽瑪刀源一直處于供不應求的狀態，年供應量最高為47套(2018年)，最低為13套(2015、2017年)，未能完全滿足市場需求。“十四五”期間伽瑪刀裝機量將有所增長，預計3~5年后國內60Co伽瑪刀源的需求會穩定在40套/年，產值約6000萬元左右。2019年我國成功實現了利用重水堆生產醫用60Co放射源，形成年產50萬居里醫用60Co放射源的能力，將穩定保障60Co伽瑪刀源未來的市場供應。
▲ 科研人員正在組裝伽馬刀源
核醫療裝備配置嚴重不足且國產化率偏低。2019年美國每百萬人PET/CT保有量為7.8臺，中國為0.3臺，僅為美國的4%;美國每百萬人SPECT/CT保有量為43臺，中國為0.6臺，僅為美國的1.4%;美國、英國、日本等每百萬人口放療設備超過7臺，我國僅為1.8臺。全國放療類設備市場中，瓦里安(Varian)和醫科達(Elekta)等國外品牌市場占有率超過90%;核醫學影像設備市場中，通用電氣(GE)、飛利浦(Philips)、西門子(Siemens)等國外廠商占有率則超過95%。國外廠商在我國核醫療裝備市場中占據絕對主導地位。
我國核醫療產業近幾年實現了較快發展，放射性藥物、核醫療裝備市場規模復合增長率超過15%，但產業鏈中上游規模總體較小，產業鏈、供應鏈關鍵環節受制于人。規模增長及未來預測情況如表1所示。
▲ 表1：核醫療各細分領域市場規模增長情況(億元)
經過長期發展，我國核醫療產業鏈各環節技術水平得到了顯著提升，技術能力實現了從無到有、從落后到追趕，現已進入跟跑、并跑、領跑并存的新階段。但整體而言，我國核醫療領域基礎研究薄弱，對行業發展原創性貢獻不足，獨有獨創能力不強的現狀尚未得到根本改變。核醫療產業鏈各環節技術發展現狀如表2所示。
▲ 表2：核醫療產業鏈各環節技術發展現狀
國家高度重視核醫療產業發展。2021年國家原子能機構等八部門聯合發布了我國首個針對核技術在醫療衛生應用領域的綱領性文件《醫用同位素中長期發展規劃(2021-2035年)》，提出建立穩定自主的醫用同位素供應保障體系，加快創新放射性藥物和醫療裝備研發，擴大核醫學普及率，更好地讓核技術服務健康中國建設。2021年工業和信息化部等十部門聯合印發的《“十四五”醫療裝備產業發展規劃》中，將精準放射治療裝備作為“十四五”重點發展領域，提出要加強產業基礎能力建設，提升質子治療系統、重離子治療系統、一體化影像引導醫用直線加速器等高可靠放射治療設備供給能力。
核醫療產業發展前景廣闊。相比于歐美日等發達國家，我國核醫療的潛在需求尚未充分挖掘。2019年我國PET/CT每百萬人年檢查量約為610例，僅相當于美國的8%，日本的10%;SPECT/CT每百萬人年檢查量約為1800次，僅相當于美國的3%，歐盟的7%;歐美等發達國家癌癥病人接受精準放療比例達 60%~70%，我國僅20%左右。隨著我國人口老齡化加劇，人民健康管理意識日益增強，核醫療在腫瘤和神經退行性疾病等重大疾病診療中的作用日漸突出，多層次、多樣化的核醫療服務需求將呈現爆發式增長，我國核醫療產業具有廣闊發展前景。
▲ 核醫療設備示意圖
新發展形勢為核醫療產業自主發展提出了新要求。當前，全球格局加速演進，大國博弈日益激烈，國際貿易秩序不穩定，特別是受新冠肺炎疫情影響，醫用放射性同位素供應保障問題日益突出，加快建立穩定的醫用放射性同位素保障體系勢在必行。同時，我國正在加快構建“雙循環”新發展格局，經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段，充分利用國內超大規模市場優勢，通過科技創新推動核醫療產業高質量發展，通過關鍵核心技術攻關實現產業鏈自主可控，通過與新一代信息、新材料、前沿生物技術深度融合實現產業升級發展的重要性和緊迫性愈加凸顯。
高度重視核醫療產業發展。2021年國家原子能機構等八部門聯合發布了我國首個產業政策有待健全。長期以來，國家層面對于核醫療研產用一體化發展缺乏頂層設計和統籌規劃，在政策制定、資金投入、人才培養等方面支持力度不夠。醫用放射性同位素生產、運輸、儲存監管體系科學性和合理性有待提高，放射性藥物和核醫療裝備注冊評審流程有待優化，納入醫保支付范圍的放射性藥物種類有待豐富，核醫學覆蓋面有待擴大，核醫療裝備配置管理政策有待放寬，對于國產核醫療裝備推廣應用的支持力度有待加強。
技術水平和產業自主化水平有待提升。經過多年的發展，盡管我國核醫療產業鏈各環節技術水平得到提升，但仍存在產品創新能力不強、研發與臨床應用結合不緊密、關鍵原材料制備技術落后、核心零部件性能不足、高水平研發平臺及體系不健全等諸多制約產業發展的短板弱項，導致我國放射性藥物和核醫療裝備新產品問世緩慢，缺乏核心競爭力。我國核醫療產業鏈各環節技術短板見表3。
▲ 表3：核醫療產業鏈各環節技術短板
產業鏈協同和科研成果轉化有待強化。目前我國核醫療產業的研究成果主要集中在高校和科研院所，由于高校和科研院所與市場對接不夠，導致科技成果與市場需求存在差距，成果不易直接轉化。另一方面，盡管國內核醫療領域相關企業具有豐富的市場經驗，充分了解市場需求，但由于自身科研力量相對薄弱，僅僅依靠企業研發難以在產品技術方面達到國際先進水平。
